清华大学Cell子刊发布表观遗传重要发现

　　

生物通报道  来自清华大学、德克萨斯大学MD安德森癌症中心、Baylor医学院等处的研究人员证实，ZMYND8读取双组蛋白标记H3K4me1-H3K14ac，抵制了转移相关基因表达。这一研究发现发布在7月28日的《分子细胞》（Molecular Cell）杂志上。

清华大学的李海涛(Haitao Li)教授，德克萨斯大学MD安德森癌症中心的Min Gyu Lee博士，以及Baylor医学院的贝勒医学院的李蔚（Wei Li）博士是这篇论文的共同通讯作者。李海涛教授的主要研究方向是结构表观遗传学，近年在Nature、Cell、Molecular Cell、Nature structural & molecular biology等国际顶级学术期刊上发表了多项重要的研究成果。

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2011年6月，李海涛教授与哈佛医学院波士顿儿童医院的施扬教授，美国纪念斯隆－凯特琳癌症中心的Dinshaw J Patel合作，在组蛋白甲基化密码“读体”识别机制研究中取得突破性成果，研究论文发表在Nature structural & molecular biology杂志上（清华大学李海涛教授Nature子刊新文章 ）。

2014年3月，李海涛教授、德克萨斯大学MD安德森癌症中心的石晓冰博士、Hong Wen博士以及Baylor医学院的李蔚博士一起证实了，ZMYND11是组蛋白变异体H3.3特异性的H3K36me3“阅读器”蛋白，其将组蛋白变体介导的转录延伸控制与肿瘤抑制关联起来。这一重要研究发现发表在Nature杂志上（清华李海涛教授Nature携手华人科学家发表表观遗传重要成果）。

2014年10月，李海涛研究团队和德克萨斯大学MD安德森癌症中心石晓冰课题组的研究人员声称，来自于他们的研究结果表明了通过称作为YEATS domain的蛋白质阅读器（protein reader）来操控染色质及其组蛋白的一条可能的新途径。一些蛋白质阅读器附着到组蛋白的“尾巴”上，在基因激活中发挥重要的作用。研究结果发表在Cell杂志上（清华大学、德克萨斯大学Cell联合发布表观遗传重要发现 ）。

2015年，李海涛教授和洛克菲勒大学的C. David Allis领导研究团队发现，改变DNA甲基转移酶的组蛋白识别区域会影响表观遗传学景观和小鼠的胚胎干细胞。这一成果发表在Molecular Cell杂志上（清华大学Cell子刊发表表观遗传学新成果）。

在这篇最新的文章中，研究人员指出组蛋白乙酰化，包括乙酰化的H3K14 (H3K14ac)通常与基因激活相关联。单甲基化的H3K4（H3K4me1）和其他一些基因激活标记一起是激活基因的标志。在这里研究人员证实，相比于H3K14ac 和H3K4me1通常的基因激活功能，双组蛋白修饰标记H3K4me1-H3K14ac可被ZMYND8（又叫RACK7）识别，发挥功能阻碍基因表达。

他们确定了ZMYND8是H3K4去甲基化酶JARID1D的一个转录辅阻遏物。ZMYND8抵制了转移相关基因表达，敲低ZMYND8可提高体内外细胞的侵袭性。ZMYND8的植物同源结构域(plant homeodomain,PHD结构域)和Bromodomain cassette介导了ZMYND8组合识别H3K4me1-H3K14ac和H3K4me0-H3K14ac。

这些研究结果揭示出了H3K4me1-H3K14ac标记在抑制基因表达中一种意外的地作用，以及ZMYND8的PHD-Bromo cassette连接H3K4me1-H3K14ac与下调转移相关基因的一个转移抑制表观遗传机制。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

ZMYND8 Reads the Dual Histone Mark H3K4me1-H3K14ac to Antagonize the Expression of Metastasis-Linked Genes

Histone acetylation, including acetylated H3K14 (H3K14ac), is generally linked to gene activation. Monomethylated histone H3 lysine 4 (H3K4me1), together with other gene-activating marks, denotes active genes. In contrast to usual gene-activating functions of H3K14ac and H3K4me1, we here show that the dual histone modification mark H3K4me1-H3K14ac is recognized by ZMYND8 (also called RACK7) and can function to counteract gene expression. We identified ZMYND8 as a transcriptional corepressor of the H3K4 demethylase JARID1D. ZMYND8 antagonized the expression of metastasis-linked genes, and its knockdown increased the cellular invasiveness in vitro and in vivo. The plant homeodomain (PHD) and Bromodomain cassette in ZMYND8 mediated the combinatorial recognition of H3K4me1-H3K14ac and H3K4me0-H3K14ac by ZMYND8. These findings uncover an unexpected role for the signature H3K4me1-H3K14ac in attenuating gene expression and reveal a metastasis-suppressive epigenetic mechanism in which ZMYND8’s PHD-Bromo cassette couples H3K4me1-H3K14ac with downregulation of metastasis-linked genes

作者简介：

李海涛
教授、博士生导师
     
教育经历
1993-1997 山东大学微生物系 微生物学学士
1997-2003 中国科学院生物物理研究所 分子生物物理学博士

工作经历
2003-2005 美国纪念斯隆－凯特琳癌症中心Research Fellow
2005-2006 美国纪念斯隆－凯特琳癌症中心Research Associate
2006-2010 美国纪念斯隆－凯特琳癌症中心Senior Research Scientist
2010.1至今 清华大学医学院教授

主要研究领域与方向
结构表观遗传学。表观遗传学是一门研究不依赖于DNA序列的生物性状遗传或继承现象的学科，具体机制涉及到各种组蛋白修饰、组蛋白变体、DNA甲基化、染色质重塑以及非编码RNA等，是当前生命科学研究中的一个热点。本实验室主要以生物大分子X-射线晶体学等结构生物学手段研究表观遗传学现象，并与各种生物化学及细胞生物学功能分析密切结合，探讨关键表观遗传因子在人类疾病、以及干细胞分化和重编程过程中发挥功能的分子机制，进而为以表观遗传因子为靶点的新型药物开发奠定基础。目前本实验室的具体研究方向包括 “组蛋白密码”的读体识别与调控，重要染色质重塑复合物的结构与功能，以及非编码RNA介导的染色质结构调控等。